基于遗传神经网络的舰船磁场等效源重构方法

针对传统等效源模型的磁场预测精度和稳定性易受等效源参数设置(数量和位置)影响的问题,本文提出了利用遗传神经网络重构等效源的舰船磁场预测算法。以传统的等效源理论为基础,利用人工神经网络的非线性学习能力和遗传算法的自适应寻优功能,通过多次网络训练,得到一个隐性的等效源模型;设计了数值仿真试验和船模试验,把包含场点和源点信息的系数向量作为神经网络的输入,把近场平面的磁场测量值作为输出,代入隐性等效源模型。结果表明:该方法的磁场预测精度优于传统等效源模型,对船模磁场垂向分量的预测误差小于5%,具有工程应用价值。

测量船舶垂向感应磁场的新方法

针对用感固比法或两地测量法获取船舶磁场垂向感应分量Ziz的弊端,提出用地磁补偿线圈模拟地磁场,通过改变补偿线圈的层数和各层之间安匝量之比的方法来提高模拟的准确度.提出了测量船舶磁场Ziz的具体方法,在不同的磁环境下研究了Ziz的变化规律,分析了船舶磁场Ziz分量与地磁场和自身磁化状态的关系,同时给出了准确测量Ziz时地磁补偿线圈磁场和补偿电源必须满足的要求.

南海磁场特征研究

建立客观的磁力△T异常,获得可信的磁力△Z_⊥异常、居里面成果,在此基础上开展综合地质地球物理研究,对于解决南海资源等相关的地质、地球物理问题意义重大.本文汇集我国历年在南海取得的磁力实测资料,重新处理、校正、整合,特别是追溯南海周边的国际地磁台的日变资料进行日变改正,形成的南海磁力△T异常,其资料品质得到了极大提高.采用全磁纬变倾角化极技术,获得磁力△Z_⊥异常,其与实测证实的磁性海山、海岛有非常好的匹配关系,建立起可以直接用于反演处理解释的南海磁力△Z_⊥异常.选择磁力△Z_⊥异常的小波多尺度分解四阶逼近,采用单一磁性界面反演技术进行深度反演,获得居里面又称磁性底界面.建立了认识、解释南海的磁场基础体系,证实了南海基性岩浆岩分布区与磁力△Z_⊥异常的正磁异常高密切相关,区域性的磁力△Z异常负磁异常区可能与居里面深度相关.

线圈中心测量垂直磁场虚分量频域电磁法数值模拟

提出一种在近区测量磁场垂直虚分量提取视电阻率的频率域电磁测深方法,通过分析其特性并进行数值模拟研究,建立近区频率域电磁测深理论体系。通过研究线圈中心均匀大地电磁场,推导相关解析表达式,并将成熟的双频和伪随机合成电流移植到本方法中。根据一定近似条件下电磁场的理论公式,研究载流线圈中心垂直磁场虚分量提取视电阻率的方法特性,并编写相应正演程序,对2层、3层、4层等地电模型进行数值模拟,分析结果显示其对地下电性分布变化的有较高分辨力。最后根据模拟结果揭示本方法可行性及实际意义。

地下管线探测的基本原理及解释方法研究

本文较详细地讨论了电磁直接探测法探测地下管线的基本原理和解释方法；提出了一种新的求解管线位置和深度、并给出探测结果可信度的向量交绘法。现场提供高可信度的结果；对管线探测仪器设备及应用效果作了介绍。

基于垂直关系的低纬度地区三度体磁化方向和磁场分量转换方法研究

磁化方向和磁场分量转换是磁力数据处理和转换中的重要方法之一,可以在波数域和空间域中实现。相比于空间域,在波数域进行磁化方向和磁场分量转换表达式简单且效率更高,但在低纬度地区的转换是不稳定的。本文将二度体两个相互垂直磁场分量(磁化倾角也相互垂直)之和为0这一结论用于三度体磁化方向和磁场分量转换,提出了将低纬度地区磁化方向和磁场分量转换变为高纬度地区转换的迭代算法--基于垂直关系的低纬度地区磁化方向和磁场分量转换方法(VMT),解决了低纬度地区固定的与变化的磁化方向和磁场分量转换的不稳定性问题。通过理论模型试算和实际资料处理验证了该方法的正确性、稳定性和实用性。

基于线圈中心近区频率域电磁法数值模拟

提出一种在近区测量磁场垂直虚分量提取视电阻率的频率域电磁测深方法,通过分析其特性并进行数值模拟,初步建立近区频率域电磁测深理论体系,为观测系统的设计提供理论基础。通过研究线圈中心均匀大地电磁场,推导相关解析表达式并将成熟的双频和伪随机合成电流移植到本方法中。根据一定近似条件下电磁场的理论公式,深入研究载流线圈中心垂直磁场虚分量提取视电阻率的方法特性,并编写相应正演程序,对二层、三层和四层等地电模型进行数值模拟,分析其对地下电性分布变化的分辨力。最后,根据模拟结果揭示本方法的可行性及实际意义。

广域电磁法中垂直磁场分量的分析与应用

接地导线源产生的频率域垂直磁场具有对地层敏感、垂向分辨率高、高阻穿透能力强、随收发距增大信号衰减迅速的特点。在接地条件较差、地形起伏很大的区域,测量水平电场和水平磁场的传统CSAMT工作方式不易实现,而测量垂直磁场是一种有效的测深方式。笔者从广域电磁法的原理出发,首先对频域垂直磁场的特性进行了分析,然后利用迭代法求取适用于全场区的视电阻率;将这种测量垂直磁场的广域电磁法工作方式应用于某冻土层地区的金属矿探测,取得了很好的效果。

地磁场Z分量的年变化

利用河北省及邻区共8个台的绝对磁测Z分量的资料，分析了地磁场Z分量的年变化。结果是，曲线相对长斜线而言，一年中形成两个峰值，时间在4月份和10月份前后。每年1、7、12月份为低值，7月份最低。相对长斜线的年变最大幅度各台变化不大，有从南往北逐渐加大迹象，但是各台的年变化幅度又随时间而有较大差异。认为同时间里各台Z分量的变化差异，主要是各地长期变化速率不同引起的。认识了地磁场Z分量这些变化特征和规律，更好地发挥地磁手段在短临预报中的作用。

昌黎地磁台地磁变化异常初探

根据磁暴报告,得出昌黎地磁台与同一纬度各台垂直分量△Z的最大幅度差值从几nT到60多nT的差异,初步探讨了昌黎地磁台及其地域地磁变化异常现象。

利用磁场空间特征对井中磁三分量的有效解释及前景瞻望

目前三分量解释一般采用矢量图解释,由于仪器不能定向,此种方法解释会出现错误结论,本文采用磁异常场垂直分量及水平分量的空间分布特来对磁异常进行解释,能有效地解决井底及井旁磁性体的体赋存情况,在见矿时能确定磁性矿体的主体方向及产状。

舰船磁场垂直分量与水平分量关系研究

根据拉普拉斯第二类边界值问题的唯一性定理和舰船等效原理,提出利用包围铁磁物体的封闭曲面上的垂向磁感应强度,通过磁体模拟法推算出封闭曲面上测量点的纵向分量和横向分量的方法。该方法可避免三分量测磁仪使用不便,且造价较高的问题。通过船模实验证明,该算法直观,编程简单,计算速度较快,可以方便地应用于工程实际,对舰船磁防护的研究具有重要价值。

SSC超导主二极磁体的磁场测量

本文介绍作者在美国超导超级对撞机实验室工作期间进行的超导主二极磁体磁场测量的情况测量是在费米国家加速器实验室的低温实验站进行的。二极磁体磁场方向垂直度的测量采用ＦＡＰ探头，电流一磁场的转换函数的测量采用ＨＡＬＬ和ＮＭＲ探头，磁场多极分量的测量采用ＭＯＬＥ探头。测量的结果对评价磁体的磁场质量和改进磁体的制造工艺起了很大的作用。

基于有限元分析的大容量叠装电抗器温度场研究

针对大容量叠装干式空心电抗器线圈本体以及漏磁导致的金属辅件发热问题,文中依托于渝鄂背靠背柔性直流联网工程叠装桥臂电抗器,采用理论分析、仿真计算与试验验证相结合的方法,研究大容量叠装空心电抗器线圈本体发热以及漏磁导致的金属辅件发热问题。研究结果表明:①温度场仿真与温升试验结果基本吻合;②上线圈热点温升比下线圈热点温升高约18 K;③采用抑制涡流设计,可以将金属辅件温升控制在合理范围内。上述研究成果可为后期大容量叠装电抗器的温升设计提供借鉴。

缺陷特征对漏磁场检测的影响规律

以漏磁探测器为研究对象,基于漏磁检测原理,采用有限元分析法就缺陷特征对漏磁场检测的影响开展研究。结果表明:漏磁场垂直方向分量Bz峰值随提离值的增大而减小;缺陷宽度为2~3 mm时Bz变化较小;底板厚度6~10 mm时,Bz峰值随底板厚度的增加近似呈线性减小趋势;底板厚度10~12 mm时,Bz峰值随底板厚度的增加而快速减小,最小峰值为2.9 mT;检测方向对漏磁场影响明显,垂直长轴方向的磁感应强度B和Bz峰值远大于平行长轴方向的值,因此在实际漏磁检测中对于发现的异常缺陷应从不同的检测方向进行复验。

测量磁场水平分量H y的电性源广域电磁测深法

基于层状大地表面水平电偶极源电磁场公式系统,提出了比值法获取H y分量全区视电阻率计算公式。计算了层状地电模型多个收发距的电磁场各场分量E x、H y、H z,并用这三个场分量计算了全区视电阻率,以及E x/H y卡尼亚电阻率,并与模型的MT卡尼亚电阻率频谱曲线进行对比。发现H y全区视电阻率在赤道装置和轴向装置的广大区域对地电模型均有较好的响应,可进行单分量广域电磁测深。轴向装置H y全区视电阻率与赤道装置垂直磁场H z全区视电阻率相似,在低频段与层状模型大地电磁测深卡尼亚电阻率有相似的频率响应特征,在较小收发距条件下对大埋深基底就能有较好的响应。赤道装置和轴向装置测量的水平电场E x分量全区视电阻率在低频区均会进入“饱和”区。对于各电阻率定义方法,合适的收发距是较好地反映出地电特征深度变化的前提,多收发距测量有利于揭示深部电性特征。

关于频率电磁测深几个问题的探讨(五)——频率电磁测深中电磁场波型及意义

引出水平分层大地面上水平电偶极源及垂直磁偶极源的电磁场分量表达式,对式中核函数进行了变换,分析所含的波型及其与场区的关系,指出了TE型场、TM型场和TEM型场穿透地层的能力。根据波型与地层作用特点,优化电磁场分量,以提高频率电磁测深的探测效果。

关于频率电磁测深几个问题的探讨(六)——频率电磁测深的电磁场分布与观测参量

分析了水平电偶源与垂直磁偶源的电磁场在半空间大地中的分布特点,指出观测各场分量的合适地面部位。为了定性解释,一般将场分量计算为单分量视电阻率或比值视电阻率;做定量解释时,可直接采用场强进行反演,以减小换算误差。基于当前电偶源与磁偶源的发射功率和电磁场衰减规律,在实际应用中,水平电偶源可探测更大深度(<3 000 m),垂直磁偶源探测浅部(<500 m)。

吉林省白山地区磁异常解释推断

针对物探具有多解性,磁法测量也同样具有多解性,重点阐述总场与垂直分量之间转换,理论曲线与实际曲线之间的对比,剖面曲线向下延拓合理运用,与地质结合成功解释磁异常曲线,推断出引起磁异常的地质原因及磁性体的埋藏深度、产状、形状、磁性等,并从理论上解释了某剖面为何北部没有出现负异常的原因。

电性源地空电磁法场源效应模拟分析

针对地空电磁受到场源效应影响时会与探测目标体产生的电磁响应叠加在一起,影响地质工作者对目标体的识别,为此从频率域磁场垂直分量(Hz)出发,模拟分析了地空电磁电性线源产生的磁场响应对均匀半空间内不同位置分布的高、低阻异常体产生的影响。研究表明:在均匀半空间内,当y<0时,Hz实部为负值,Hz虚部为正值,当y>0时正好相反。距离场源近的异常体引起的Hz幅值较大,关于y=0 m对称分布的异常体,引起的Hz响应也关于y=0 m对称。同一位置的高、低阻异常体引起的Hz实部曲线形态相反,高阻体的Hz虚部幅值大于半空间的,而低阻体的Hz虚部幅值小于半空间的。